2003/6.

Kitekintés

RÁKBIZTOS EGÉR

Pillanatok alatt elpusztítja a legkülönbözőbb daganatsejteket annak a genetikailag módosított egérnek a szervezete, amelyet az amerikai Wake Forest University munkatársai rákkutatásaik során véletlenül "állítottak elő". Zseng (Zheng) Cui professzor vezetésével hagyományos kísérletek során igen agreszszív tumorsejteket juttattak egerek hasüregébe, és észrevették, hogy az egyik hím - szövettani típustól függetlenül - semmilyen burjánzó sejtet nem tűr meg testében. Sorozatos injekciók után daganatmentes maradt még akkor is, amikor társai májában, tüdejében, hasnyálmirigyében, emésztőrendszerében már áttétek sokasága képződött.

Ebből az egy állatból kiindulva kb. hétszáz fős populációt tenyésztettek ki, és legnagyobb megdöbbenésükre a daganatokkal szembeni ellenállóság öröklődött. Az utódok egy része teljes rezisztenciát mutatott, azaz szervezetük "alkalmatlannak" bizonyult a tumorsejtek befogadására, míg más egyedekben elindult ugyan a daganatok fejlődése, de testükből a rosszindulatú sejtcsoportok kb. egy nap alatt el is tűntek. A ráktól megszabadult állatok élettartama átlagos maradt, és újabb kísérletek során már soha nem sikerült megindítani bennük a daganatok kialakulását.

A kutatók egyelőre nem ismerik a "rákbiztos" egér titkát. Csak azt tudják, hogy a tumorsejtek befecskendezését azonnal igen erős immunreakció követte, a fehérvérsejtek azonnal megsemmisítették a rosszindulatú betolakodókat. Zseng Cui professzor szerint egy eddig ismeretlen daganatellenes mechanizmusról van szó, bár azt nem tudni, hogy azon trükkök sokasága, amelyeket a daganatsejtek azért alkalmaznak, hogy elbújjanak az immunrendszer elől, ezeknél az állatoknál miért nem válik be.

Talán hasonló mechanizmusok működhetnek azoknál az embereknél, akik rendszeresen találkoznak rákkeltő anyagokkal, mégsem kapnak rosszindulatú kórt, illetve azoknál a csodálatos gyógyulási eseteknél, amelyeknél a betegek szervezetéből megmagyarázhatatlan módon eltűnnek a daganatok.

Az elkövetkezőkben természetesen a kutatók azt próbálják kideríteni, hogy a most megismert egértörzs tagjai mitől képesek erre az igen hatékony daganatellenes küzdelemre. A válasz új gyógyszerek felfedezéséhez vezethet, áttörést hozhat a rák kutatásában és gyógyításában.

Zseng Cui professzor és munkatársainak cikke a neves, Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóiratban jelenik meg, az online közölt "előzetes" megtalálható a lap honlapján: www.pnas.org

Gimes Júlia


MÁJBÓL HASNYÁLMIRIGY

Génterápiás eljárással egerekben májsejteket hasnyálmirigysejtekké alakítottak a houstoni Baylor College of Medicine kutatói. Az új fejlődési útvonalra terelt sejtek ráadásul nem csak inzulint termeltek, hanem a hasnyálmirigy egyéb olyan hormonjait is, amelyek szükségesek a vércukorszint pontos szabályozásához. Az egerek májsejtjei a beavatkozás után még négy hónappal is jól működtek, termelték a hormonokat, megfelelően tartották a vércukorértékeket.

A kutatók szerint ez igazi áttörést hozhat a gyerekkori cukorbaj gyógyításában, amelynek oka, hogy az immunrendszer elpusztítja a hasnyálmirigy béta sejtjeit, és ezzel a beteg egész életére inzulininjekciókra van ítélve.

Ma a legmodernebb terápia a donorból történő hasnyálmirigysejtátültetés, de ez a kilökődés megakadályozására mellékhatásokkal járó immunrendszerblokkoló gyógyszeres kezelést igényel. Az új módszernél erre nem lenne szükség, hiszen saját sejtekkel termeltetnék meg az inzulint.

A kísérleteket vezető Dr. Lawrence Chan szerint legalább tizenkét év szükséges ahhoz, hogy ebből a génterápiás eljárásból betegek kezelésére engedélyezett módszer váljék, és nem csak hatékonyságáról, veszélytelenségéről is meg kell győződni.

Elképzelhető például, hogy nagyon nehéz szabályozni, mennyi májsejt alakuljon át. Erre a regulációra azonban szükség van, hiszen egyrészt a működő májat is meg kell őrizni, másrészt a túl sok inzulintermelő sejt a normális alá szoríthatja a vércukorszintet, ami szintén veszélyes. Mindenesetre az állatkísérletek alapján az eljárás nagyon ígéretesnek tűnik.

(Nature Medicine online edition 2003.04.21.)

Gimes Júlia


A NŐKNEK NAGYOBB KÉPERNYŐ KELL

A számítógépek által generált háromdimenziós világban a nők átlagosan 20 százalékkal lassabban tájékozódnak, mint a férfiak, ezért minden ilyen jellegű munkánál, feladatnál hátrányban vannak. Amerikai számítógépes szakemberek (Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania, Microsoft's Research Lab in Redmond, Washington) most megállapították, hogy a monitorok méretének növelésével ez a hátrány csökkenthető, sőt kiküszöbölhető. Egy átlagos méretű monitor esetében a látószög 35 fok körül van, 70 foknál a nők teljesítménye már lényegesen jobb, és 100 fokos látószögnél utolérik a férfiakat. A tudósok ezért például a női építészeknek, tervezőknek javasolják a minél nagyobb képernyő használatát.

Paul Marks: Women Need Widescreen for Virtual Navigation. New Scientist. 17.04. 2003.

Gimes Júlia


ÚTON AZ EGYRE KISEBB MÉRETEK FELÉ: ÚJ MEGOLDÁSOK A NANOELEKTRONIKÁBAN

NANOÁRAMKÖR NANOCSŐ ÉRINTKEZŐKKEL

Továbbra is érvényesülhet a mikroáramkörökre 1964-ben kimondott Moore-törvény, másfél év alatt továbbra is megduplázódhat az adott nagyságú felületre építhető mikroelektronikai elemek száma. Még legalább tíz évig van biztos jövője a szilícium alapú csipgyártásnak. A NASA új megoldása az áramköri elemek összeköttetésének megteremtésében hoz forradalmi változást: a réz összeköttetések helyét szén nanocsövek vehetik át. Az előnyök: a méretek tovább csökkenthetők, és rendkívül nagy áramok is folyhatnak. Nem kell árkokat vájni a szilíciumlapkába az összekötő réz számára, ez egyébként egyre nehezebbé vált a méretek csökkenésével. A rézösszeköttetések miniatürizálásának az is határt szabott, hogy a méretek csökkenésével jelentősen nőtt a réz elektromos ellenállása.

A mikroszkopikus méretű nanocsöveket kémiai módszerrel növesztik a szilíciumlapka felületére, a széncsövecskék szakállként meredeznek a felületen. A következő lépésben szilíciummal töltik fel a nanocsövek közti teret, majd simára csiszolják a felületet. A nanocsövek sok-sok ponton képeznek összeköttetést két szilíciumlap között. A rétegek egymásra építése folytatható, sokréteges torta építhető szilícium tortalapokból és a közéjük növesztett nanocsövekből.

Applied Physics Letters. 14 April 2003. Az Interneten: http://ojps.aip.org/journals/doc/APPLAB-home/
további cikkek:
http://www.ipt.arc.nasa.gov
http://amesnews.arc.nasa.gov/releases/2003/03_26AR.html

Jéki László


NANOÁRAMKÖR FEHÉRJÉBŐL ÉS ARANYBÓL

Legújabban élő baktériumok segítenek nanoáramkörök gyártásában. A módszert a NASA Ames Kutatóközpontja, a SETI Intézet és az Argonne Nemzeti Laboratórium dolgozta ki. A többlépcsős folyamat kiindulópontja az óceánmélyi hőforrások közelében élő robusztus egysejtű, a Sulfolobus shibatae baktérium, amely erősen savas, forráspont közeli vízben is jól érzi magát. Izolálták, majd genetikailag módosították a baktérium egyik fehérjéjét. A módosított fehérje természetes módon 10-20 nanométer átmérőjű, hatszögletes gyűrűkbe rendeződik. A szilícium lapkára felvitt fehérjéket kristályosítják, így méhsejthez hasonló mintázatot alakul ki. A kétdimenziós rácsba rendeződött fehérjék kémiailag csak egy adott helyükön aktívak, ott képesek fém vagy félvezető részecskéket magukhoz kötni. Az aktív rész a fehérjegyűrű belsejében helyezkedik el. Elsőként nanoméretű (1-10 nm) jól vezető arany illetve félvezető kadmiumszelenid/cinkszulfid részecséket juttattak a fehérjékhez. A szabályos mintázatba elrendezett nanorészecskék nagyon hasonlatosak a mikroelektronikában alkalmazott mintázatokhoz, de a méretek jóval kisebbek. A mai csipekben mintegy 130 nanométer távolságra vannak egymástól az elemek. Ígéretes alkalmazási területek: számítógépmemória, érzékelők, logikai eszközök. A NASA a fehérjealapú eszközöket a Földön kívüli élet keresésére is be akarja majd vetni.

Szellemes módon oldották meg a genetikailag módosított fehérje nagybani előállítását. A fehérjét a szokásos módon az Escheria coli baktériummal gyártatják. A hőforráskedvelő baktérium módosított fehérjéje megőrizte eredeti jó hőtűrő képességét, ezért egyszerű melegítéssel elválasztható az E. coli egyéb fehérjéitől.

NASA Breakthrough Method May Lead to Smaller Electronics. 26 November 2002 Release

http://amesnews.arc.nasa.gov/releases/2002/02_122AR.html

Jéki László


SZUPRAVEZETŐ PLUTÓNIUM-ÖTVÖZET

A plutóniummal rendszerint az atomfegyverkezéssel kapcsolatban találkozunk. Az először 1940-ben előállított transzurán elemről most kiderült, hogy egyik ötvözete viszonylag magas hőmérsékletig, 18,5 kelvinig szupravezető. Ez ugyan messze van a rézoxid alapú kerámiák által tartott hőmérsékleti csúcstól, de mindenképpen magasnak minősül. Az amerikai Los Alamos Nemzeti Laboratórium, a Floridai Egyetem és a németországi Transzurán Elemek Intézetének kutatói kobalttal és galliummal ötvözött plutóniumban fedezték fel a szupravezetést. A kutatók úgy vélik, hogy a szupravezetés új fajtájára bukkantak. A plutónium-ötvözet közbenső helyet foglal el a magas hőmérsékleten is szupravezető anyagok és a csak 1 kelvin alatt szupravezető urán és cérium között.

Sarrao, Jéki László. et al.: Plutoniumbased Superconductivity with a Transition Temperature above 18 K. Nature. 420, 21 November 2002, 297-299.

Jéki László


VULKÁNKITÖRÉSEK ÉS AZ EL NIÑO JELENSÉG

Az Amerikai Geofizikai Unió közgyűlésén érdekes előadás hangzott el a nagy vulkánkitörések és az El Niño jelenséggel járó óceáni felmelegedés közötti esetleges kapcsolatról. (Az El Niño a Csendes-óceán egyenlítői zónájában a víz- és légkörzésben 4-5 évenként jelentkező anomália, az egyenlítői térség keleti felében néhány hónap alatt 3-6 fokkal emelkedik az óceánfelszín vízhőmérséklete.) A vulkánkitörés és az El Niño közti kapcsolat közel húsz éve merült fel. 1982-ben Mexikóban kitört az El Chicón vulkán, ez volt az "évszázad kitörése", majd hamarosan megjelent az addig megfigyelt legerősebb El Niño jelenség, az "évszázad El Niñója". Arra gondoltak, hogy a vulkánkitöréssel az atmoszférába került por úgy változtatta meg a felszínre leérkező napsugárzást, hogy az egyes helyeken felmelegedést idézett elő. A magyarázat egyáltalán nem volt meggyőző, az esetleges összefüggés tisztázására a múltbeli hasonló eseteket elemezték. Összegyűjtették az elmúlt háromszáz év El Niño és vulkánkitörési adatait. A vulkánkitörések porát például megőrizte a sarki jég, mexikói fák évgyűrűinek szélességéből következtettek a tenger hőmérsékletére. Vagy két tucat nagyobb vulkánkitörést találtak a vizsgált időszakban. A statisztikus elemzés eredménye szerint a vulkánkitörés nem idéz elő minden alkalommal El Niño jelenséget. A vulkánkitörés utáni évben azonban a duplájára, a véletlenszerűnek megfelelő 20 %-ról 40 %-ra nő az El Niño megjelenésének valószínűsége.

Az elemzők nem fogadják el azt a többféle éghajlati modellből is következő előjelzést, hogy a globális felmelegedés a trópusi Csendes-óceánon is felmelegedéshez, El Niño-szerű állapothoz vezet. A többlet meleg szerintük éppen az ellenkező, a La Niña állapothoz vezet, ekkor a keleti rész hideg, míg a nyugati meleg. Az új modell szerint keleten a szelek hatására a mélyből feláramló hideg víz stabilizálja a hőmérsékletet, ellenáll a felmelegedésnek. Ezért a trópusi Csendes-óceán nyugati része melegszik fel, és növekszik a kelet-nyugat közti hőmérsékletkülönbség. A vulkánkitörések miatt kevesebb napfény éri a felszínt, általános lehűlés következik be. Az óceán stabil keleti részén kisebb lesz a lehűlés, mint a nyugati részen, ezért csökken a kelet-nyugat hőmérsékletkülönbség. Összefoglalva: a kutatók szerint a globális felmelegedés hatására a keleti Csendes-óceánon a hidegebb, La Niña és nem a melegebb El Niño jellegű változások várhatók. A Scienceben megkérdezett klímakutató szerint az új elmélet hihetőnek tűnik, de egyáltalán nem biztos, hogy a természet valóban így működik.

Richard A. Kerr: Volcanic Blasts Favor El Niño Warmings. Science. 299. 17 January 2003, 336-337. pp.

Jéki László


<-- Vissza az 2003/6. szám tartalomjegyzékére